PLC模擬量模塊和傳感器

1、學(xué)習(xí)過程關(guān)于傳感器接線：二線制：兩根線及傳輸電源又傳輸信號，也就是傳感器輸出的負(fù)載和電源是串聯(lián)在起的，電源是從外部引入的，和負(fù)載串聯(lián)在一起來驅(qū)動負(fù)載。三線制：三線制傳感器就是電源正端和信號輸出的正端分離，但它們共用一個 COM 端。四線制：電源兩根線，信號兩根線，電源和信號是分開工作的。西門子 PLC-PID 采樣周期的經(jīng)驗數(shù)據(jù)采樣周期/s1?53?1015?206?815?20S7-200 模擬量模塊系列模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流），這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用 S7-200 模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關(guān)設(shè)置，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等

2、信息。本文中，我們按照 S7-200 模擬量模塊類型進(jìn)行分類介紹：1 .AI 模擬量輸入模塊2 .AO 模擬量輸出模塊3 .AI/AO 模擬量輸入輸出模塊4 .常見問題分析首先，請參見“S7-200 模擬量全系列總覽表:初步了解 S7-200 模擬量系列的基本信息,具體內(nèi)容請參見下文詳細(xì)說明：動就SZZQO 樽粒用辛萊冽總荀表程煢周訂制號fD引噌通LA電極性！0*1OV-0-6Vz0-20mAaU-2(in.雙模性,北北5國產(chǎn)*6ES7231-LHUJJ-J避口*GES7i3lJjHC22-iJKADE 川進(jìn)口：6ES7231CHF 或 OXADEM73im模擬量歲塊他電偈TCMlW 恃：S.

3、T,R,C,NKJt不變掙日型幽電陽國產(chǎn)： GIZC723l-7rD22-JK4Dlln；6 匚 372317PM0 爛 0PAI俄口 46ES7231-7PF22-0XAD納電電RTD決用您溟|則或電阻屈曲口C歐（事國產(chǎn) t6ES723I-7PBJ2-遂口 6E 的淵際工城 ADMl進(jìn)口：6ES72317PC22 及也A0EM2 算模擬堂愉1出慢妹2A0電巨輪出：110V電通算出，0-2Crn4-20irA國產(chǎn)二 G 匚 C7 工 13cHM 口舉 D逸口:6 匚 37232-OHD22KDMO僥口*6E57Z3MH0”門儂 0A1/AO理世量輸A罪出嗅妹Ml可闌震中了信蟠.湘過酮開關(guān)設(shè)置選

4、舞信號堇程，具體清至見或中EMJ5?快照設(shè)置仃紹國產(chǎn)EES7238-CKD2 此 3jin：GES72350KD22 宓 3UO電壓驗出：110V電流除出二口-如舊他融本體賓成模川度速道：AI士1W具體江貸聾，57-200 可編爬校粕鼻壬蛇手捆船靈外匚 P 則必UO電莊軌出士t10V電而軾出工0-2CmW-20rrA注,1.耳表為總典信息，匚體謂蓄見下次說明2.AI橫妝量卷Q聞琪，曾褊出AI 模擬量輸入模塊A.普通模擬量輸入模塊：如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如10 岐 0?20mA）,可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號量程。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模

5、塊上的通道順序使用（A-D）,且未接信號的通道應(yīng)短接。具體請參看S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊的附錄 A-模擬量模塊介紹。4AIEM231 模塊：首先，模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，一個模塊只能設(shè)置為一種測量范圍，且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后，這 4 個通道的量程也就確定了。如下表所示：單極性滿量程給人分辨率swlsw2swJsw4sw50MOFFN口汗OFFogiov2.5mV0MOMOFFOFFOFF。至6M1.25mV0址ONOFFOFFOFF。至2口訓(xùn)6uA雙極性清里程修入分辨率swtsw2sw3sw

6、4sw5OFFOFFNOFFOFF2.5mVOFFONOFFOFFOFF2.5V1.25mV注：表中 05V 和 020mA（420mA）的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的，也就是說，當(dāng)撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是 05V,也可以是 020mA。8AIEM231 模塊：8AI 的 EM231 模塊，第 0-5 通道只能用做電壓輸入，只有第 6、7 兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關(guān) 1、2 對其進(jìn)行設(shè)置：當(dāng) sw1=ON,通道 6 用做電流輸入；sw2=ON 時，通道 7 用做電流輸入。反之，若選擇為 OFF,對應(yīng)通道則為電壓輸入。單極性清靠程黨人分辨率swlsw2sw5OFFCFF

7、ONOFFONogiov2.5mVOFFOFFONONOFF口至5V125mVXXONONOFF河選攆B、7通道;0120mA5uA雙極性濡量程筠人分辨率swlsw2sw3sw4sw5OFFOFFOFFOFFON251TlMOFFOFFOFFONOFF1.25(nV當(dāng)?shù)?6、7 道選擇為電流輸入時，第 0-5 通道只能輸入 0-5V 的電壓。B.測溫模擬量輸入模塊（熱電偶 TC;熱電阻 RTD）:如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊 EM231RTD 和熱電偶模塊 EM231TCo 注意：不同的信號應(yīng)該連接至相對應(yīng)的模塊，如：熱

8、電阻信號應(yīng)該使用 EM231RTD,而不能使用 EM231TCo 且同一模塊的輸入類型應(yīng)該一致，如：Pt1000 和 Pt100 不能同時應(yīng)用在一個熱電阻模塊上。熱電偶模塊 TC:EM231TC 支持 J、K、E、N、S、T 和 R 型熱電偶，不支持 B 型熱電偶。通過撥碼設(shè)置，模塊可以實現(xiàn)冷端補(bǔ)償，但仍然需要補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行熱電偶的自由端補(bǔ)償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應(yīng)當(dāng)短接，或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。之熱電阻模塊 RTD:熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種關(guān)系是電阻變化率 a。RTD 模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與 a 有關(guān)，如下圖所示，就算同

9、是 Pt100,a值不同時撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚 a 參數(shù)，按照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請參看S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊的附錄 A-熱電偶和熱電阻擴(kuò)展模塊介紹。RTD 鬢型 1fiW1gw史W3SW4SV/6FHD 熱型 1SW1WswaSW4SW51UQL?Ptaoo:煙口聞?wù)J僮）0o000010OUPTO.OC39Q?100Q02cBl2PlO.DtraaBO00D010ZflOtiM.O.OOG90Z10010Pt 口 003 的口0001U05gPt0.000WK：1c010GEM231RTD 模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：(1

10、)請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和 RTD 的標(biāo)稱值相同；(2)將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應(yīng)連接到空的通道上。因為熱電阻分 2 線制、3 線制、4 線制，所以 RTD 模塊與熱電阻的接線有 3 種方式，如圖所示。其中，精度最高的是 4 線連接，精度最低的是 2 線連接。提示：(1).在 STEP7Micor/WIN 軟件中(S7-200 的編程軟件)，對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見S7-200?LOGO?SITOP 參考-系統(tǒng)塊-模擬量濾波。但是，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時，RTD 和 TC 模塊占用的

11、模擬量通道，應(yīng)禁止濾波功能。A.*Sansa+A*Sense-Oa-SCUHS-Q注配電 白，子型 HE 的里健電超 R-工昌-承到 ATT 口前耶娃由國RTD旅XSens4.理智式A-Senje-*SourceCX7山OW一a-Source-0_525WLt+FLE-IAK-.BID4 設(shè) f 精度埴舟)RTD3或加即同R 崖奉信小數(shù)字量稹擬量|1EW默認(rèn)值死區(qū)UE-40SCJ0禁止網(wǎng)3選擇需要濾波的檎損量輸入PAIWOFAIW1EPA1W32BAIV48丁聞W217AIW1S獷3W34I7AIW5U也塊上，均有 24V 電源指示燈和 SF 故障指示燈。如圖所示：,則說明該模塊沒有 24V

12、工作電源；(b)若 SF 紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。出錯類型S-F指示短處色MV 指示燈驛色貨有出情OFFONOFFOFF使吐臥蛇檢器如檢前也淞地327&機(jī)327g7ON,_=mi_QN_注：具體請參見：S7-200?LOGO?SITOP 參考-EM231RTD/EM231TC。AO 模擬量輸出模塊S7-200 的擴(kuò)展模塊里，分別有 2 路、4 路的模擬量出模塊 EM232。根據(jù)接線方式(M-V 或 M-I)選擇輸出信號類型，電壓：+0V,電流：020mA(420mA)。AI/AO 模擬量輸入輸出模塊(A) CPU 模塊本體集成的 2 路 AI

13、 和 1 路 AOS7-200 只有 CPU224XP 和 CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2 路 AI 是：電壓信號10V,1 路 AO 是：電壓信號 010V;或者電流信號 020mA(420mA),輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。(B) EM235 模擬量輸入輸出模塊EM235 模塊有 4 路 AI 和 1 路 AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇 4 路 AI 通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級(mV)的信號； 1 路 AO 是： 電壓信號10V;或電流信號 020mA(420mA),可以根據(jù)硬件接線方式(M-V 或M-I)選擇輸出信號類型。維系雌口逋僧

14、踹口O斷電數(shù)據(jù)保持口雷碼口輸出表|口輸入濾波器一口脈沖捕捉位：口背景時間OEM配置O-FD 配罟EM231TC 和 RTD)(a)若24V 電源指示燈=OFF槿期里裝入浦波黑選擇模似一褊又施減黑后.PL匚假再快也擬皇造息訴白有年的五均酒：算果實際味抵量量超出平均值一個死區(qū)以上，則平均值將茂實際融退值也代。隼椽牲逃理事人先修牢SW1SW2sw$SW4SW5&W6ONOFFOFFOMOFFONo至sonW1z.5nVjpOFFONQFT0NOFFON25u.VONOFFOFFOFF口NON0t500mVOFFONOFFOFFONON。生付ONOFFOFFOFFOFF.一番，蟀皿1iEmVO

15、NorrOFF-OFF由ONQ千千mA5UAOFFONOFFOFFOFFONQ至1W2.3T1V避理貨人勢靠整SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFOHOFFOFF*25nV12.5iVOFFON6FFonOFFOPF+S0mVOFFOFFOTMONOFFOFF+1(rcniV50uVONOFFOFFOFFONOFF425omV135uVOFFONOFFOFFONOFF4S00niVOFFOFFONOFFONOFFTtVSOQiV0NOFFCFFOFFOFFOFF+2J5ViiamVOFFONOFFOFFOFFOFF-jSV2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFF二16N5n

16、V注：模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時已經(jīng)設(shè)置好了，如無需要，請不要隨意更改。常見問題分析A.模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：模擬量彳 t 號(010V,0-5V 或 020mA)在 S7-200CPU 內(nèi)部用 032000 的數(shù)值表示(注：420mA 對應(yīng) 640032000),這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖所示：B.模擬量模塊的硬件接線介紹(1)CPU224XP 集成有 2 路電壓輸入，接線方法見 a：分別為 A+和 M、B+和 M,此時只能輸入=d0V 電壓信號。CPU224XP 還集成有 1 路模擬量輸出信號。電流輸出如圖 b,將負(fù)載接在 I 和 M

17、端子之間；電壓輸出如圖 c,將負(fù)載接在 V 和 M 端子之間。b.c.（2）模擬量輸入的接線方式以 4AIEM231 模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有 A 通道可以接入電壓，B 通道必須懸空，C 和 D 通道只能接入電流。當(dāng)您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法 a,以此類推。方式 a.電壓輸入方式：信號正接 A+;信號負(fù)接 A-;方式 b.未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如 B+和 B-短接；方式 c.電流輸入方式（四線制）：信號正接 C+,同時 C+與 RC 短接；信號負(fù)接 C-,同時

18、 C-和模塊的 M 端短接。方式 d.電流輸入方式（兩線制）：信號線接 D+,同時 D+與 RD 短接；電源 M 端接D-,同時和模塊的 M 端短接。注：具體請參見：S7-200?LOGO?SITOP 參考-模擬量模塊接線。（3）電流型信號輸入接線方式電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指 EM231 模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。a.四線制-電流型信號的接法：四線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有 220VAC 或 24VDC,接線如圖所示:EJI231金工事人姆革T1B